DE7240626U

DE7240626U - OPTICAL ROTARY MEASURING DEVICE

Info

Publication number: DE7240626U
Application number: DE19727240626
Authority: DE
Original assignee: FERRARIS DEVELOPMENT AND ENGINEERING CO Ltd
Current assignee: FERRARIS DEVELOPMENT AND ENGINEERING CO Ltd
Priority date: 1971-11-05
Filing date: 1972-11-06
Publication date: 1973-02-22
Also published as: JPS4858882A; GB1416679A; DE2254253A1

Description

Patentanwälte Dlpl.-lng. R. BEETZ eel*. Dlpl-tng. K. UAMPRECHTPatent attorneys Dlpl.-lng. R. BEETZ eel *. Dlpl-tng. K. UAMPRECHT

Dr.-lng. R. BEETZ Jr. M·η·Η·η 22, Stelrwdorfrtr. MDr.-lng. R. BEETZ Jr. M · η · · Η η 22 Stelrwdorfrtr. M.

41-19.6320 6, 11. 197241-19.6320 6, 11. 1972

FERRARIS DEVELOPMENT AND ENGINEERING COMPANY LIMITED LONDON (Großbritannien)FERRARIS DEVELOPMENT AND ENGINEERING COMPANY LIMITED LONDON (UK)

Optische DrehmeßvorrichtungOptical rotary measuring device

Die Erfindung betrifft die Messung der Drehung eines Drehkörpers, insbesondere die Messung der Drehung der Rotorspindel eines Anemometers oder Durchflußmessers für Luft oder Gase. Die GB-PS 765 206 beschreibt eine Art eines Anemometers oder Durchflußmessers für Luft oder Gase, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet werden kann.The invention relates to the measurement of the rotation of a rotating body, in particular the measurement of the rotation of the Rotor spindle of an anemometer or flow meter for air or gases. GB-PS 765 206 describes a type an anemometer or flow meter for air or gases to which the present invention is applied can.

Die Drehung einer Welle kann gemessen werden durch Erfassung von Lichtimpulsen, die durch Reflexion von einer Reflexionseinrichtung erzeugt werden, die sich mit der WeI-Ie dreht, und zwar eines Lichtstrahls, der von einer verhältnismäßig ortsfesten Lichtquelle ausgeht.The rotation of a shaft can be measured by detecting light pulses caused by reflection from a Reflection device are generated, which deal with the WeI-Ie rotates, namely a light beam emanating from a relatively stationary light source.

41-(7815I)-HdBk41- (7815I) -HdBk

Durch die Erfindung wird zunächst ein Drehkörper angegeben, von dem mindestens ein Umfangsoberflächenabschnitt so bearbeitet ist, daß er eine Lichtreflexionsfläche aufweist. The invention firstly specifies a rotating body, of which at least one circumferential surface section is processed so that it has a light reflecting surface.

Die Erfindung schafft ferner eine optische Drehmeßvorrichtung zur Erzeugung eines Signals, das die Drehung eines Drehkörpers anzeigt, und zwar mit mindestens einer Lichtreflexionsfläche, die sich mit dem Drehkörper dreht, mit einer Lichtquelle und mit einer lichtempfindlichen Einrichtung, die gegenüber dem Drehkörper relativ ortsfest ist und eine solche Lage einnimmt, daß sie Lichtimpulse empfängt, die das von der Lichtquelle emittierte und das von der Lichtreflexionsfläche oder einer der Lichtreflexionsflächen des Drehkörpers bei dessen Drehung reflektierte Licht umfassen, wobei die lichtempfindliche Einrichtung durch Lichtimpuise erregt wird, die von der öder den LiontrsfIsxionsflächen empfangen werden, um das die Drehung des Drehkörpers anzeigen de Signal zu erzeugen, wobei die oder jede Lichtreflexionsfläche einen bearbeiteten Umfangsoberflächenabschnitt des Drehkörpers aufweist.The invention also provides an optical rotation measuring device for generating a signal indicative of the rotation of a Rotating body indicates, with at least one light reflecting surface that rotates with the rotating body a light source and a light-sensitive device which is relatively stationary with respect to the rotating body and assumes such a position that it receives light pulses emitted by the light source and by the light reflecting surface or one of the light-reflecting surfaces of the rotating body comprise light reflected during its rotation, wherein the light-sensitive device is excited by light impulses emitted by the or the LiontrsfIsxionsflächen to indicate the rotation of the rotating body de signal, the or each light reflecting surface being a machined peripheral surface portion of the Has rotating body.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine auf dem Umfangsabschnitt einer Welle durch ein Diamantspitzenwerkzeug bearbeitete Oberfläche als Reflexionsfläche für die Erzeugung der Lichtimpulse geeignet ist, durch die eine Drehung der Welle erfindungsgemäfi gemessen wird.The invention is based on the knowledge that one on the circumferential section of a shaft by a diamond tip tool machined surface is suitable as a reflective surface for generating the light pulses through which a rotation the shaft is measured according to the invention.

Die Drehspindel eines Anemometers oder Durchflußmessers für Luft oder Gase der in der GB-PS 765 206 beschriebenen Art kann einfach und billig dahingehend abgeändert werden, daß auf ihr eine derartige bearbeitete Oberfläche vorgesehen wird, so daß die optische Drehmeßvorrichtung gemäß der Erfindung verwendet werden kann, und zwar anstatt oder zusätzlich zuThe rotating spindle of an anemometer or flow meter for air or gases of the type described in GB-PS 765 206 can be easily and cheaply modified to include such a machined surface, so that the optical rotary measuring device according to the invention can be used instead of or in addition to

dem Zählzahntrieb und dem Zähler oder Drehzahlanzeigezeiger gemäß der GB-PS 765 206. Die Menge an Werkstoff der Welle, die abgetragen werden muß, um eine derartige Reflexionsflächethe counting gear drive and the counter or speed indicator according to GB-PS 765 206. The amount of material of the shaft, which must be removed to create such a reflective surface

-. \-.^J. T .-ix-τ-, ■· =r-i- ^- .-rar-.-t r-..-r .-*.-: β .-9 ·! = ΗτΓ -. \ -. ^J. T.-Ix-τ-, ■ · = ri- ^ -.-Rar -.- t r -..- r .- * .-: β.-9 ·! = ΗτΓ

der Welle nicht beeinträchtigt wird. Ferner wird das Trägheitsmoment der Drehelemente des Instruments durch das Abtragen des Werkstoffs der Welle, um die Reflexionsfläche zu erzeugen, verringert und nicht erhöht, was vorteilhaft ist, denn eine Erhöhung des Trägheitsmoments wäre ein unerwünschter Nebeneffekt der Anbringung eines Spiegels oder einer anderen Reflexionseinrichtung an der Welle. Das Vorsehen der optischen Drehmeßvorrichtung gemäß der Erfindung in einem Anemometer oder einem Durchflußmesser der in der GB-PS 765 P06 beschriebenen Art ermöglicht eine Anzeige der Drehung der Drehspindel an einem vom Anemometer oder Durchflußmesser entfernten Punkt.the shaft is not affected. Furthermore, the moment of inertia becomes the rotating elements of the instrument by removing the material of the shaft to make the reflective surface generate, decreased and not increased, which is advantageous because an increase in the moment of inertia would be an undesirable one Side effect of attaching a mirror or other reflective device to the shaft. The provision of the optical Rotary measuring device according to the invention in an anemometer or a flow meter in GB-PS 765 P06 described type enables an indication of the rotation of the rotary spindle on one of the anemometer or flow meter distant point.

Wenn zwei bearbeitete Reflexionsflächen auf einem Drehkörper ausgebildet werden, der für eine Uhrzeigersinn- oder Gegenuhrzeigersinn-Drehung vorgesehen ist, und so angeordnet werden, daß ein Lichtstrahl von Jeder bearbeiteten Reflexionsfläche reflektiert wird, um eine zugehörige von zwei photoelektrischen Einrichtungen zu erregen, dann können die resultierenden Ausgangssignale von den photoelektrischen Einrichtungen so verarbeitet werden, daß sie den Drehsinn der Welle anzeigen.When two machined reflective surfaces are formed on a rotating body suitable for clockwise or clockwise direction Counterclockwise rotation is provided and so arranged be that a light beam is reflected from each processed reflective surface to an associated one of two photoelectric To energize devices, then the resulting output signals from the photoelectric devices processed so that they indicate the direction of rotation of the shaft.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert, in der einige Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigen:The invention is explained in more detail with reference to the drawing, in which some exemplary embodiments are shown. Show it:

I" Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einesI "Fig. 1 is a partially sectioned side view of a

Anemometers gemäß der Erfindung;Anemometer according to the invention;

Fig. 2 einen Schnitt II-II von Fig. IjFIG. 2 shows a section II-II from FIG. Ij

724862622.2.73724862622.2.73

• · < . ι ι ι ι f t• · <. ι ι ι ι f t

»ti ti»»Ti ti»

• 4 I I , f• 4 II , f

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Pig. 5 einen seitlichen Aufriß eines Teils einer Welle und anderer Bauteile der Vorrichtung zur Messung der Drehung der Welle gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung;Pig. Figure 5 is a side elevation of part of a shaft and other components of the device for measuring the rotation of the shaft according to another embodiment the invention;

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel von Fig. 3;FIG. 4 is a plan view of the embodiment of FIG. 3;

Fig. 5 das Blockschaltbild einer elektrischen Schaltung, die Teil der Vorrichtung von Fig» 3 und 4 ist;5 shows the block diagram of an electrical circuit, which is part of the device of Figures 3 and 4;

Fig. 6 schematisch die Signale, die während des Betriebs der Vorrichtung von Fig. 3-5 erzeugt werden;Figure 6 schematically shows the signals generated during operation of the apparatus of Figures 3-5;

Fig. 7 eine Ansicht ähnlich Fig. 3 eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung ; und7 shows a view similar to FIG. 3 of a further exemplary embodiment the device according to the invention; and

Fig. 8 eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel von Fig. 7.FIG. 8 shows a plan view of the exemplary embodiment from FIG. 7.

Gemäß Fig. 1 und 2 hat ein Anemometer 10 ein Gehäuse 11, das eine kreisrunde Kammer 12 begrenzt. Ein Rotor 13 ist in der Kammer 12 drehbar gelagert und hat eine Rotorspindel 14, die im Gehäuse 11 um ihre Achse drehbar gehaltert ist, sowie zwei axiale Flügel 15, die an der Rotorspindel 14 befestigt sind und von dieser sich radial nach außen erstrecken. Das Gehäuse 11 begrenzt zehn Einlaßschlitze 16, durch die der zu messende Luft- oder Gasstrom zugeleitet wird, wobei die Einlaßschlitze 16 so angeordnet sind, daß die Luft oder das Gas einer Spiralbahn in der Kammer 12 folgt und auf die Flügel I5 auftrifft.According to FIGS. 1 and 2, an anemometer 10 has a housing 11 which delimits a circular chamber 12. A rotor 13 is in the chamber 12 is rotatably mounted and has a rotor spindle 14 which is rotatably supported in the housing 11 about its axis, as well two axial vanes 15 which are attached to the rotor spindle 14 and extend radially outward therefrom. That Housing 11 delimits ten inlet slots 16 through which the air or gas flow to be measured is fed, the inlet slots 16 are arranged so that the air or gas follows a spiral path in the chamber 12 and on the blades I5 hits.

Die Rotorspindel 14 springt durch eine Endwand der Kammer 12 in einen Getriebekasten I7 vor, der einen Zählzahntrieb lE aufnimmt. Derartige Manometer sind in allen Einzelheiten in der GB-PS 765 206 beschrieben, weshalb hier nicht genauer aufThe rotor spindle 14 projects through an end wall of the chamber 12 into a gear box I7, which has a counting tooth drive LE records. Such pressure gauges are described in detail in GB-PS 765 206, which is why it is not referred to in more detail here

• Ill f I• Ill f I

I I <I I <

den Aufbau und den Betrieb des Anemometers 10 zur Messung von Fluidströmen eingegangen zu werden braucht.the construction and operation of the anemometer 10 for measuring fluid flows needs to be discussed.

Eine Reflexionsfläche 19 1st durch Bearbeitung desjenigen Teils der Welle 15, der sich im Getriebekasten 17 befindet, mittels eines Diamantspitzenwerkzeugs ausgebildet. Die Reflexionsfläche 19 kann konvex, konkav oder eoen sein. Eine Lichtquelle 20, zweckmäßigerweise eine P-N-Galliumarsenid-IniYarotlichtquelle, ist in dem Getriebekasten I7 montiert und so angeordnet, daß sie einen Infrarotlichtstrahl emittiert, dessen Achse senkrecht zur Achse der Welle 14 verläuft und axial mit der Reflexionsfläche 19 fluchtet. Eine lichtempfindliche Einrichtung 21, zweckmäßigerweise ein N-P-N-Planarsilizium-Lichtsensor, der spektral passend zu einer P-N-Gallium-Arsenid-Infrarotlichtquelle gewählt ist, befindet sich ebenfalls innerhalb des Getriebekastens 17·A reflection surface 19 is made by machining that Part of the shaft 15, which is located in the gear box 17, is formed by means of a diamond tip tool. The reflection surface 19 can be convex, concave or eoen. A light source 20, expediently a P-N-gallium arsenide-IniYarotlichtquelle, is mounted in the gear box I7 and arranged to emit a beam of infrared light, the axis of which runs perpendicular to the axis of the shaft 14 and is axially aligned with the reflective surface 19. A light sensitive Device 21, expediently an N-P-N planar silicon light sensor, the spectrally matched to a P-N-Gallium-Arsenide-Infrared light source is selected, is also located inside the gear box 17

Durch die Lichtquelle 20 wird ein Lichtstrahl auf die Welle 14 gerichtet. Wenn sich die Welle 14 im Gehäuse 11 dreht, werden Lichtimpulse von der Reflexionsfläche I9 reflektiert, und die lichtempfindliche Einrichtung 21, die diese reflektierten Lichtimpulse empfängt, wird entsprechend erregt. Die Erregung der lichtempfindlichen Einrichtung 21 ist so vorgesehen, daß sie ein Signal in einer geeigneten entfernt angebrachten Anzeigeeinrichtung erzeugt, wobei das Signal die Drehung der Welle 14 angibt.A light beam is directed onto the shaft 14 by the light source 20. When the shaft 14 is in the housing 11 rotates, light pulses from the reflective surface I9 reflected, and the photosensitive device 21, which receives these reflected light pulses, is accordingly excited. The excitation of the photosensitive device 21 is provided so that it a signal in a suitable remotely mounted indicator is generated, the signal indicating the rotation of the shaft 14.

Der Zählzahntrieb 18 und der zugehörige Zähler- oder Drehzahlanzeigezeiger 22 können auf Wunsch weggelassen werden, wenn die Anzeige des gewünschten Signals durch die Fernanzeigeeinrichtung ausreicht.The counting gear 18 and the associated counter or Speed indicator pointers 22 may be omitted if desired if the desired signal is indicated by the Remote display device is sufficient.

Gemäß Fig. 3 und 4 sind zwei Planflächen Ml und M2 in die zylindrische Umfangs- oder Mantelfläche einer Welle SAccording to FIGS. 3 and 4, two planar surfaces M1 and M2 are into the cylindrical circumferential or lateral surface of a shaft S.

till Iltill Il

■ I I■ I I

durch ein Diamantspitzenwerkzeug eingearbeitet. Fig. j5 zeigt, daß die Planflächen Ml und M2 axial auf der Welle S voneinander entfernt sind, und Fig. 4 gibt zu erkennen, daß sie auch azimutal auf der Welle S voneinander entfernt sind. Ein Lichtspalt L, der parallel zur Achse der Welle S verläuft, ist so angeordnet, daß er einen Lichtstrahl zur Welle S schickt. Der Lichtstrahl ist lang genug, damit er auf eine der beiden Planflächen Ml und M2 fällt, die mit dem Lichtppalt L während der Drehung der Welle S fluchtet. Zwei photoelektrische Einrichtungen PTl und PT2 sind voneinander um einen Abstand getrennt, der gleich dem axialen Abstand der Planflächen Ml und M2 ist, und zweckmäßigerweise in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, die radial von der Welle S ausgeht. Die Einrichtung PTl fluchtet axial mit der Planfläche Ml, und entsprechend die Einrichtung PT2 mit der Planfläche M2. Ein Lichtschirm B erstreckt sich zwischen die beiden photoelektrischen Einrichtungen PTl und PT2 zur Welle S.incorporated by a diamond tip tool. Fig. J5 shows that the plane surfaces Ml and M2 are axially spaced apart on the shaft S, and FIG. 4 shows that they are also azimuthally separated from one another on the shaft S. A gap L, which runs parallel to the axis of the shaft S, is arranged to send a beam of light to the S wave. The light beam is long enough to hit a of the two planar surfaces Ml and M2, which falls with the Lichtppalt L is in alignment while shaft S is rotating. Two photoelectric devices PT1 and PT2 are around from each other separated a distance which is equal to the axial distance between the plane surfaces Ml and M2, and expediently in one arranged in a common plane which extends radially from the shaft S. The device PTl is axially aligned with the plane surface Ml, and accordingly the device PT2 with the plane surface M2. A light screen B extends between the two photoelectric devices PTl and PT2 to shaft S.

Wenn die Welle S umläuft, werden Lichtimpulse abwechselnd von den Reflexionsflächen reflektiert, die durch die Planfläche Ml oder M2 gebildet sind. Ein von der Planfläche Ml emittierter LichtimpuliS erregt die photoelektrische Einrichtung PTl, während ein von der Planfläche M2 emittierter Lichtimpuls die photoelektrische Einrichtung PT2 erregt. Die Winkelgeschwindigkeit der Welle S kann gemessen werden durch Messung des Zeitintervalls zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen, die entweder von der PlanflächeM oder der Planfläche M2 stammen. Eine abwechselnde Erregung der beiden photoelektrischen Einrichtungen PTl und PT2 kann so vorgesehen werden, daß das Zeitintervall zwischen der Emission von Lichtimpulsen durch die beiden Planflächen Ml und M2 gemessen wird, was mit der Winkelgeschwindigkeit der Welle S verknüpft ist.When the wave S rotates, light pulses are alternately reflected from the reflection surfaces, which are through the plane surface Ml or M2 are formed. A light pulse S emitted from the plane surface M1 excites the photoelectric device PT1, while a light pulse emitted from the plane surface M2 excites the photoelectric device PT2. The angular velocity of the shaft S can be measured by measuring the time interval between successive ones Pulses that originate either from the plane surface M or from the plane surface M2. An alternating excitement of the two photoelectric devices PTl and PT2 can be provided so that the time interval between the emission of light pulses through the two flat surfaces Ml and M2 is measured, which is with the angular velocity of the shaft S. is linked.

Hinsichtlich Fig. 5 und 6 sei angenommen, daß der Drohsinn der Welle S der Uhrzeigersinn ist, und zwar gesehen in Fig. 4, und daß die Welle mit einer konstanten Drehzahl umläuft. Damit ist das Zeitintervall zwischen jeder Erregung der photoelektrischen Einrichtung PTl und der nächstfolgenden Erregung der photoelektrischen Einrichtung PT2 kürzer als das Zeitintervall zwischen jeder Erregung der photoelektrischen Einrichtung PT2 un<i der nächstfolgenden Erregung der photoelektrischer Einrichtung PTl. Der von der photoelektrischen Einrichtung PTl erzeugte Ausgangsimpuls (vgl. Fig. 6) wird durch einen Verstärker Al verstärkt und durch einen Impulsformer PSl umgeformt, um ungefähr einen positiven Rechteckimpuls zu ergeben, der schematisch als PTl in Fig. 6 abgebildet ist. Der Impulspegel 1 triggert ein Monoflop oder monostabiles KippgliedWith regard to FIGS. 5 and 6, it is assumed that the threatening direction of the wave S is clockwise as seen in Fig. 4, and that the shaft rotates at a constant speed. This is the time interval between each excitation of the photoelectric device PTl and the next subsequent excitation of the photoelectric device PT2 shorter than the time interval between each energization of the photoelectric device PT2 and the next excitation of the photoelectric device PTl. The generated by the photoelectric device PTl Output pulse (see. Fig. 6) is amplified by an amplifier A1 and transformed by a pulse shaper PSl to to produce approximately a positive square pulse, which is shown schematically as PT1 in FIG. 6. The pulse level 1 triggers a monoflop or monostable flip-flop

ä MONO 1, so daß das normale positive Spannungsausgangssignal ä MONO 1, so that the normal positive voltage output signal

des Monoflops 1 auf Null fällt für ein vorbestimmtes Zeit-Intervall, das als monostabile Periode bekannt ist. Der Impuls PTl wird auch in ein NAND-Glied B eingespeist, das das normale positive Spannungsausgangssignal von einem Monoflop oder monostabilen Kippglied MONO 2 gleichzeitig empfängt. Das resultierende Ausgangssignal B vom NAND-Glied B wird durch den Uhrzeigersinn-Zähler BCD2 gezählt if ' und durch ein Sichtgerät DIG2 angezeigt, um eine Anzeige \ . der Drehzahl und des Drehsinns der Welle S zu orgeben.of monostable 1 drops to zero for a predetermined time interval known as the monostable period. The pulse PTl is also fed into a NAND element B, which receives the normal positive voltage output signal from a monoflop or monostable multivibrator MONO 2 at the same time. The resulting output signal B from the NAND gate B is counted by the clockwise counter BCD2 if 'and displayed by a display device DIG2 to display a display \ . the speed and direction of rotation of the shaft S.

' Der von der photoelektrischen Einrichtung PT2 erzeugte'The one generated by the photoelectric device PT2

Ausgangsimpuls wird durch den Verstärker A2 verstärkt undOutput pulse is amplified by the amplifier A2 and

\ durch den Impulsformer PS2 umgeformt, um ungefähr einen \ transformed by the pulse shaper PS2 to about one

«■ positiven Rechteckimpuls zu bilden, der schematisch als«■ to form a positive square pulse, schematically as

PT2 in Fig. 6 abgebildet ist. Der Ii.ipuls PT2 triggert das Monoflop MONO 2, so daß das normale positive Spannungsausgangssignal des Monoflops MONO 2 während der monostabilenPT2 is shown in FIG. The Ii.ipuls PT2 triggers this Monostable MONO 2, so that the normal positive voltage output signal of the monostable MONO 2 during the monostable

l· · fl · · f

Periode auf Null fällt. Gleichzeitig wird der Impuls PT2 in ein NAND-Glied A eingespeist. Die monostabile Zeitperiode des Monofiops MONO i 1st lang genug, um zu gewährleisten, daß der Impuls PT2 in das NAND-Glied A gespeist wird, bevor das Monoflop MONO 1 rückgesetzt wird, so daß das Eintreffen des Impulses PT2 am NAND-Glied A nicht zu einer Änderung des Ausgangssignals vom NAND-Glied A führt. Die monostabile Periode des Monofiops MONO 2 ist kürzer als das Zeitintervall zwischen jeder Erregung der photoelektrischen Einrichtung PT2 und der nächstfolgenden Erregung der photoelektrischen Einrichtung PTl. Somit wird das Monoflop MONO 2 rüükgesetzt vor der nächstfolgenden Erregung der photoelektrischen Einrichtung PTl.Period falls to zero. At the same time, the pulse PT2 is fed into a NAND element A. The one-shot time period of the monofiop MONO i is long enough to ensure that the pulse PT2 is fed into the NAND gate A. is before the monoflop MONO 1 is reset, so that the arrival of the pulse PT2 at the NAND gate A does not lead to a change in the output signal from NAND gate A. The monostable period of the monofiop MONO 2 is shorter than the time interval between each energization of the photoelectric device PT2 and the next one Excitation of the photoelectric device PTl. Thus, the monoflop MONO 2 is reset before the next one Excitation of the photoelectric device PTl.

Wenn der Drehsinn der mit konstanter Drehzahl umlaufen-If the direction of rotation of the rotating at constant speed

~~ den welle S umgekehrt wird, ist das Zeitintervall zwischen~~ the wave S is reversed is the time interval between

jeder Erregung der photoelektrischen Einrichtung PT2 und der nächstfolgenden Erregung der photoelektrischen Einrichtung PTl kürzer als das Zeitintervall zwischen jeder Erregung der photoelektrischen Einrichtung PTl und der nächstfolgenden Erregung der photoelektrischen Einrichtung PT2. Damit werden die Ausgangssignale vom NAND-Glied A vom Gegenuhrzeigersinn-Zähler BCDl gezählt und durch das entsprechende Sichtgerät DIGl angezeigt.each energization of the photoelectric device PT2 and the next subsequent energization of the photoelectric device PTl shorter than the time interval between each excitation of the photoelectric device PTl and the next one Excitation of the photoelectric device PT2. This means that the output signals from NAND gate A are counterclockwise counter-clockwise BCDl counted and displayed by the corresponding display device DIGl.

Die monostabilen Zeitperioden der beiden Monofiops MONO 1 und MONO 2 sind einstellbar und so gewählt, daß sie beide länger als das kürzere Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden Erregungen der beiden photoelektrischen Einrichtungen PTl und PT2 und kürzer als das längere Zeitintervall zwischen aufeinanderfolgenden Erregungen der beiden photoelektrischen Einrichtungen PTl und PT₁,2 sind.The monostable time periods of the two monofiops MONO 1 and MONO 2 are adjustable and selected so that they are both longer than the shorter time interval between successive excitations of the two photoelectric devices PTl and PT2 and shorter than the longer time interval between successive excitations of the two photoelectric devices PTl and PT2 PT ₁ , 2 are.

t I I I I t IIII

Die.in Pig. 3-5 abgebildete Vorrichtung kann in verschiedenster Weise abgeändert werden. Zum Beispiel brauchen die beiden photoelektrischen Einrichtungen PTl und PT2 nicht in einer gemeinsamen Ebene montiert zu sein. Ferner können die beiden NAND-Glieder A und B durch UND-Glieder ersetzt werden. Die eingearbeiteten Reflexionsflächen brauchen nicht eben zu sein wie im vorgeschriebenen Ausführungsbeispiel, sondern sie können gewünschtenfalls auch eine konvexe oder konkave Form haben.Die.in Pig. 3-5 device shown can be modified in various ways. For example The two photoelectric devices PT1 and PT2 do not need to be mounted in a common plane. Furthermore, the two NAND gates A and B can be replaced by AND gates. The incorporated reflective surfaces do not need to be flat as prescribed Embodiment, but they can also have a convex or concave shape, if desired.

In Fig. 7 und 8 ist eine Welle abgebildet, auf der zwei Reflexionsflächen M3 und M4 in die zylindrische Mantelfläche der Welle durch ein Diamantspitzenwerkzeug angearbeitet sind, wobei die Flächen M35 und M4 axial fluchten und azimutal voneinander entfernt sind. Die Ebene der OI SäVio M^ λ b¥ r%o-no"l 1 öl mm AaKsC rlayi Walle Q t.räViinov^ >4Ίβ7 and 8 show a shaft on which two reflection surfaces M3 and M4 are machined into the cylindrical outer surface of the shaft by a diamond tip tool, the surfaces M35 and M4 being axially aligned and azimuthally spaced from one another. The plane of OI SäVio M ^ λ b ¥ r% o-no "l 1 oil mm AaKsC rlayi Walle Q t.räViinov ^ > 4Ίβ

Ebene der Fläche M^ gegen die Achse der Welle S geneigt ist. Die Achsen der photoelektrischen Einrichtungen PTl und PT2 sind zueinander geneigt, wobei die Achse der photoelektrischen Einrichtung PTl relativ zur Fläche MJ so angeordnet ist, daß sie durch von dieser reflektiertes Licht erregt wird, während die Achse der photoelektrischen Einrichtung PT2 so relativ zur Fläche M4 angeordnet ist, daß sie durch von dieser reflektiertes Licht erregt wird. Die Art und Weise, in der die Erregung der photoelektrischen Einrichtungen PTl und PT2 ausgenutzt wird, um eine Messung der Drehzahl und des Drehsinns der Welle S zu erzielen, ist aus der vorhergehenden Erläuterung anhand von Fig. 5 und ersichtlich.Plane of the surface M ^ inclined to the axis of the shaft S. is. The axes of the photoelectric devices PT1 and PT2 are inclined to each other, the axis of the photoelectric Means PTl is arranged relative to the surface MJ so that it is through this reflected light is excited while the axis of the photoelectric device PT2 is arranged relative to the surface M4 so that it is excited by light reflected from it. The way in which the excitation of the photoelectric Devices PTl and PT2 is used to measure the speed and the direction of rotation of the shaft S is from the preceding explanation with reference to FIG. 5 and can be seen.

Zufriedenstellende Reflexionsflächen für die Erfindungszwecke können erzeugt werden durch Bearbeitung von Eisenmetallen wie rostfreien Stählen oder anderen Werkstoffen Satisfactory reflective surfaces for the purposes of the invention can be produced by machining ferrous metals such as stainless steels or other materials

I · II · I

■ II I■ II I

- 10 - - 10 -

vrie Kupfer, und zwar mit Werkzeugen, die Schneiden aus Diamant oder einem anderen geeigneten Edelstein haben. V/s im der Werkstoff der W?!!*? zu h?.rt- i-st- (7--.ΤΊ- ein Hartstahl ist), kann die Oberfläche der Welle mit einer Schicht aus einem anderen Werkstoff plattiert werden, z.B. Kupfer, der zufriedenstellend bearbeitet werden kann. Die Schicht kann ungefähr 0,05 mm (0,002 Zoll) dick sein. Die Lichtstreuung, die durch die Reflexion von einer so bearbeiteten Fläche auf Grund einer Bearbeitung mit einem Wolframkarbldspitzen-Werkzeug verursacht wird, und zwar eines parallelen Lichtbündels, das auf diese Fläche gerichtet wird, ist so groß, daß der optische Wirkungsgrad einer derartigen Fläche vielleicht unangemessen ist. Das Ausgangssignal von einer photoelektrischen Einrichtung, die von Lichtimpulsen erregt wird, die von einer derartigen Reflexionsfläche reflektiert werden, dürfte stärker· verstärkt werden als ein Ausgangs« signal von einer photoelektriscM'n Einrichtung, die durch Licht erregt wird, das von einer mit einem Diamantspitzenwerkzeug bearbeiteten Fläche stammt, und zwar in einem Ausmaß, das hohe Anforderungen an den Verstärkungsfaktor der Verstärkungseinrichtung stellt.vrie copper, with tools that are cut from diamond or some other suitable gemstone. V / s im the material of the W? !! *? to h? .rt- i-st- (7 -. ΤΊ- is a high carbon steel), the surface of the shaft can be clad with a layer of another material, for example copper, which can be machined satisfactorily. The layer can be approximately 0.05 mm (0.002 inches) thick. The scattering of light caused by the reflection from a surface so processed as a result of processing with a tungsten carbide point tool of a parallel beam of light directed onto this surface is so great that the optical efficiency of such a surface may be inadequate is. The output signal from a photoelectric device excited by light pulses reflected from such a reflective surface should be amplified more than an output signal from a photoelectric device excited by light generated by a diamond-tipped tool processed area originates, and to an extent that places high demands on the gain factor of the amplification device.

7240126 ü 1.737240126 above 1.73

Claims

(I 11 I I 1 -U-AnaprUche

1. Optical rotation measuring device for generating a signal indicating the rotation of a rotating body with at least a light reflecting surface that is rotatable with the rotating body, with a light source and with a photosensitive Device which is stationary with respect to the rotating body, the photosensitive device being arranged in this way is that it receives light pulses emitted by the light source and through the or one of the light reflecting surfaces upon rotation of the rotating body comprise light reflected, and wherein the photosensitive device through Light pulses is excited, which are received by the light-reflecting surface or surfaces, around which the rotation of the rotating body to generate indicating signal, characterized in that the light reflecting surface or Lichtrei'lexionsflächen a machined circumferential or Mantle surface section (19, Ml, M2, M3, M4) of the rotary or Shaft body (14, S) have.

2. Optical rotary measuring device according to claim 1, characterized in that that the processing good of each light reflection surface (19, Ml, M2, Mj5, M4) of the one using a Diamond tip tool achieved standard.

J. Optical rotary measuring device according to claim 2, characterized in that that two such light reflection surface parts (Ml, M2j Mj5, M4) are provided, the azimuthally on the rotating body (S) are separated from each other, and that the photosensitive device has two photoelectrical devices (PT1, PT2), each of which receives light from an associated one of the two light-reflecting surface sections (Ml, M2; M3, M4) originates.

4. Optical rotary measuring device according to claim 3, characterized in that that the photoelectric devices (PTl, PT2) are in a common plane that is radial from the rotating body (S).

5. Optical rotary measuring device according to claim 3 or 4, characterized characterized in that the two light-reflecting surface sections (Ml, M2) are axially related to one another are separated on the axis of rotation of the rotating body (S).

6. Optical rotary measuring device according to claim 3 or 4, characterized characterized in that the two light-reflecting surface sections (M] 5, M4) are axial with respect to the axis of rotation of the rotating body (S) are aligned, and that the angle which the one light-reflecting surface section with the axis of rotation of the rotating body (S) different from the inclination angle of the other light reflective Surface portion to the axis of rotation of the rotating body (S) is (Fig. 7).

7. Optical rotary measuring device according to one of the preceding claims, characterized by a shield (B) through which the light-sensitive devices (PT1, PT2) are shielded from direct light from the light source (L).

8. Optical rotary measuring device according to one of the preceding Claims, characterized in that the or each light-reflecting surface section (19, Ml, M2, Mj5, M4) is concave, convex or flat.

9. Anemometer for air or gas, with a chamber delimiting Housing and a rotor within the chamber, which has a spindle which is in the housing around its axis

rotatably mounted 1st and axial wing carries, and finally with an optical rotary measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the Rotary body has the spindle (14) of the rotor (IjJ) that the light source (20) is carried by the housing (11), and that the light-sensitive device (21) is stationary within the chamber (12) is attached.

10. Rotary body for the optical rotary measuring device according to one of the preceding claims, characterized by at least a circumferential or jacket surface section (19, Ml, M2, M3, M4) of the rotating body, which is in the form of a light-reflecting Surface section is processed.